钛酸酯偶联剂在涂料中的使用

pufangwei

钛酸酯偶联剂在涂料中的应用

1、应用机理： 偶联剂和表面活性剂的区别： 　　在涂料制造过程中，需要将属于亲水的极性物质颜、填料分散到属于疏水的非极性物质有机基料中去。为了增加无机物与有机高分子之间的亲合性，一般要用偶联剂或其它表面活性剂等处理无机物的表面，使它由亲水变为疏水性，从而促进无机物和有机物之间的界面结合。 　　偶联剂和表面活性剂在分子结构和应用性能方面有些相似，但也有差别。二者都是由亲水和疏水两种基团组成。表面活性剂通过分子中亲水基团定向吸附在无机颜、填料表面形成单分子层，这是一种物理吸附现象，从而提高颜填料在基料中的分散性和润湿性，因此仅是物理吸附，所以表面活性剂有迁移现象影响光泽，外观和附着力。偶联剂是通过化学反应和无机颜填料表面进行偶联结合并和高分子基料进行交联，把两种不同性质的物质结合起来，起桥梁作用，从结合强度，提高颜、填料在基料中的分散程序以及降低界面自由能的幅度，偶联剂都大大胜过表面活性剂。 (2)偶联剂的偶联机理： 　　关于偶联剂的作用机理，一般认为是在单烷氧钛酸酯偶联剂中只有一个异丙氧基团是能和无机物偶联的水解基团，因此就可以在无机颜、填料的表面形成单分子层相比之下，钛酸酯偶联剂更能紧密地把无机颜产填料和有机高分子材料连接起来，充分发挥每个钛酸酯分子的作用。因此，用量小、效果大。由于钛酸酯偶联剂以单分子状态包复在无机颜、填料表面取代原来吸附的微量水分及气体，同时通过分子中长碳链疏水性非水介基闭，增加了和有机高分子基料的相容性，降低界面的自由能，从而有利于粉体聚集体被有机高分子基料所润湿和分散。 2、实用研究 　　鉴于钛酸酯偶联剂在涂料工业中的应用前景非常广阔。国内一些单位正在研制、生产钛酸酯偶联剂，在钙、塑材料方面已经有一定程序的应用和发展，涂料品种结构正由低档向中、高档产品发展。涂料品种正由传统的溶剂型涂料逐步向水性高固体分子溶剂，粉末和无机涂料方向发展，除明显提高涂料的装饰性和保护性外，又要求涂料向高效能、多功能、特效和专用方向发展，需要各种各样新型功能涂料。由于钛酸酯偶联剂独特的结构和多品种、多功能的特性。虽然用量少，却能满足涂料多方面的性能要求。 　　钛酸酯偶联剂应用在涂料中的研究，国外报导得较多，国内研究尚未大量投入。我公司联合国内部分大专院校及研究单位，投入较大科技力量，做了大量的工作，以各类钛酸酯偶联剂为主，辅以多种添加剂，推出了系列十余品种的涂料、油墨、专用助剂，堪与进口助剂比美，价格适中。 3、应用功能： 　　由于钛酸酯偶联剂分子结构中6个不同的功能区的特点，可以根据涂料工业的需要设计出不同基团的钛酸酯偶联剂，使其成为特定的，或兼有多种功能的偶联剂，赋于涂料＼油墨具有如下功能。 (1)良好的分散润湿功能，能明显提高大部分无机与有机颜、填料在有机基料中的分散性，对炭黑、酞箐兰、铁红、中铬黄等分散也特有效。 (2)防沉性能好，提高贮存稳定性。 (3)有助磨作用，能缩短研磨道数和时间，同样研磨时间可使粒子研磨得更细。 (4)能增加漆膜对基材的附着力，提高漆膜对各种金属，玻璃及无机材料的粘结性，改善耐磨擦性，提高冲击强度，增加柔软性。 (5)能明显增加涂料的着色强度和反射能力，提高漆膜光泽，增加覆盖率。 (6)在防火涂料中能产生阻燃效果。 (7)在防锈涂料中能起防锈效果 (8)能降低涂料体系的粘度，降低树脂的固化温度。 (9)具有较好的触变性能，并能提高涂膜的斥水性、耐磨性和耐洗涤性。 (10)具有较好的抗氧化性能，及抗紫外线功能。 (11)显著改进涂膜的机械性能，耐侯性，耐盐雾性及抗泛黄性； 3、使用方法： 　　钛酸酯偶联剂能在颜、填料表面进行化学反应：形成单分子层发挥每个分子的桥梁作用，因此用量少、作用大。为了使少量钛酸酯偶联剂能够均匀分布在颜、填料表面：就要采用有效的使用方法，并要遵循如下原则：不要另外再添加表面活性剂，因为它会干扰钛酸酯在填料界面上的反应，这样才能发挥其应有的效果。 　　根据偶联剂的结构类型，耐水性，实际使用对象和使用场合，应采取不同方法，现将几种使用方法介绍如下： (1)颜、填料预处理法： 　　将钛酸酯偶联剂预先包覆到颜、填料表面的方法，虽然比较麻烦，但这样处理的效果比较好。 　　方法是：将偶联剂溶解在少量甲苯，二甲苯等烃类溶剂中，加入颜、填料里，在高速搅拌下(约1000转/分)适当升温至90℃左右搅拌约半小时左右，使每个颜、填料颗粒都能包覆上一层偶联剂。颜填料经偶联剂包覆后，就可按通常方法配制涂料。 (2)直接添加法： 　　在制漆过程中，在高速分散之前直接加入偶联剂的方法。 　　方法是：将称量偶联剂用溶剂汽油，二甲苯等溶剂将偶联剂溶解，再分散到有机基料中，再加入颜料，填料进行高速分散，再按通常方法配制涂料。 　　水性涂料使用水溶性偶联剂，处理方法同上述一样溶剂换成水就可以了。 4偶联剂的用量 　　偶联剂的用量理论上是要使偶联剂中全部亲水反应基团与颜、填料所提供的羟基或质子发生反应，没必要过量，但实际上的用量，要根据填料的粒度和表面官能团的情况等，来决定最合适的用量。可以用粘度测定法求得粘度和偶联剂用量的关系。 　　粘度下降最大点就是最合适的钛酸酯用量。 　　根据经验，偶联剂用量应该是涂料中固体颜、填料量的1-3％左右，颜、填料的粒度越细，表面积越大，偶联剂的用量就越多。 　　钛酸酯偶联剂是近十年来迅速发展并广泛应用于许多生产领域的一类新颖化工助剂，在合成及应用，国外见诸报导较多，国内也正在越来越受到关注。 　　钛酸酯偶联剂广泛用于涂料工业，是一种多功能性助剂，但也要经过实际应用试验才能取得最佳效果。为了实现涂料工业现代化，必须广泛开展钛酸酯在涂料工业中的应甩研究。

dqv1

钛酸酯偶联剂只能做为辅助分散作用,研磨效率很高,但空间位阻作用不够,还需要专门的分散剂:P

pufangwei

是的，钛酸酯作为偶联剂确实可以起到分散作用，但如果要谈到完全替代分散剂是个很不明智的选择

kwl1107

那是不是可以这样认为：钛酸酯偶联剂就是一比较特殊的润湿剂，对颜填料的分散可以起到预润湿的效果，可以促进颜料的分散

pufangwei

那是不是可以这样认为：钛酸酯偶联剂就是一比较特殊的润湿剂，对颜填料的分散可以起到预润湿的效果，可以促进颜料的分散
kwl1107 发表于 2009-4-26 00:03

不是这样的，你所说的只是钛酸酯在体系中所起的一部分作用，也是次要作用，更主要的是钛酸酯的偶联作用，也就是无机和有机之间类似于接枝的作用，颜填料的分散防沉只是他的一个表现方式！

baba

钛酸酯偶联剂与润湿剂、分散剂是有区别的。钛酸酯偶联剂主要是用于颜填料的表面改性。钛酸酯偶联剂在使用时是有很多要求的，不能乱用用！

zengsen

有用在导电涂料众的经验吗

dyzgyzl

它空间阻位不鸲

pufangwei

它空间阻位不鸲
dyzgyzl 发表于 2009-4-26 22:40

能不能请教下：空间位阻如果过大或不够会产生什么样的影响吗？

goatyhy

这个一直听别人说，真正怎么应用却很少，还有人说可以用于对于底材底漆的附着，有这个功能吗？

pufangwei

这个一直听别人说，真正怎么应用却很少，还有人说可以用于对于底材底漆的附着，有这个功能吗？
goatyhy 发表于 2009-4-27 16:44

对附着力的提高时很有帮助的，但要根据油漆涂料和底材的不同选择不同的产品，现在很多附着力促进剂都是偶联剂改性过的

wangxd

可以使用于水性涂料吗

pufangwei

可以使用于水性涂料吗
wangxd 发表于 2009-4-28 14:37

可以的，有需要可以联系我

aofang

我把它用在色浆里面，不知是否不良呢？:loveliness:

ouranyujian

呵呵，好像用的也不少啊，只是我们这里还没有用到呢。不知道是不是真的那么好，比助剂还好用吗？

luoweiou

使用钛酸酯偶联剂的产品施工后,遇潮气会不会分解,影响附着力?

pufangwei

我把它用在色浆里面，不知是否不良呢？:loveliness:
aofang 发表于 2009-5-12 15:04

很抱歉出差几天才回来~用在色浆里的效果肯定是有，但是否能达到你的预期目标在你未试验前我可不敢做如此保证~哈哈

pufangwei

使用钛酸酯偶联剂的产品施工后,遇潮气会不会分解,影响附着力?
luoweiou 发表于 2009-5-13 15:49

不会的这个你不用担心，分解是不可能出现的，但是否影响附着力就要看你的整个体系了，不过我估计多少会有一定的影响，至少我可以保证的是比不使用的要好很多~

pufangwei

呵呵，好像用的也不少啊，只是我们这里还没有用到呢。不知道是不是真的那么好，比助剂还好用吗？
ouranyujian 发表于 2009-5-12 15:59

哈哈，15楼的同志认知有点小问题。。。这个本身就是助剂的一种，不能说比助剂还好用，不同的助剂起的作用是不同的，至于是不是比你说的“助剂”要好，就要看你用在什么方面希望他起什么效果了~比如你拿这个去跟专业的消泡剂比那在消泡效果上肯定是不如的。。。具体情况联系我看看吧xinhuai2000@sina.com，或者跟帖说的更详细点。

huxiyouqi

回复 dqv1 的帖子

有时间探讨下